HUBUNGAN ANTARA POTENSIAL REDOKS (E h ) DENGAN PERILAKU. Mn DAN Fe PADA TANAH SAWAH DAN KAITANNYA DENGAN. POTENSI KERACUNAN Mn PADA TANAMAN PADI OLEH

Transkripsi

1 HUBUNGAN ANTARA POTENSIAL REDOKS (E h ) DENGAN PERILAKU Mn DAN Fe PADA TANAH SAWAH DAN KAITANNYA DENGAN POTENSI KERACUNAN Mn PADA TANAMAN PADI OLEH DINA ALVA PRASTIWI A DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 SUMMARY DINA ALVA PRASTIWI. Correlation between Redox Potential (E h ) with Fate of Mn and Fe in Paddy Soil and its Relation to Potential of Mn Toxicity in Rice. Supervised by Darmawan and Basuki Sumawinata. Rice plantation using SRI technique gives higher yield production than conventional rice plantation system, but its application does not grow well in Indonesia. In some areas, SRI was reported to have almost similar yield with the conventional. It was particularly occurred in plantation in rainy season with high dosage of organic material. In that field, the plant shows reddish yellow colored leaves. This symptom is regarded as specific indicator of manganese toxicity in rice. Organic material addition in high dosage decreases soil E h and increases Fe and Mn solubility. However, Fe and Mn solubility does not always correlate with soil E h and Fe 2 O 3 and MnO 2 content in soil. There were some areas which were estimated to have low content of MnO 2 but the symptom is still observed. Therefore, the correlation of redox potential with Mn and Fe behavior in paddy soils which are enriched by organic material should be studied in order to determine measuring rod of potential Mn toxicity on rice. Soil samples in this research were taken from Cihideung (Bogor), Bobojong (Cianjur), Margakaya (Karawang), and Kaserangan (Serang). Organic material was added in various comparison into each sample, then the mixtures were flooded for several days. E h and ph measurements were done during the flooding period. Fe and Mn contents in dry soil were determined with extraction using citric acid 2%, DTPA 0.005M, HCl 0.1N, and DCB. After flooding, Fe and Mn contents in soil were determined with DTPA 0.005M and HCl 0.1N. Fe and Mn contents in soil solution were also determined by AAS. The results showed that the decreasing of E h was happened faster in soil having high value of pe+ph and low content of Fe 2 O 3. Paddy soil of Cihideung (Bogor) which was added with organic material such as in SRI application has high potent to cause Mn toxicity in rice due to its high content of Mn and low Fe/Mn ratio. Fe and Mn in paddy soil from Margakaya (Karawang) and Kaserangan (Serang) were relatively low, so that those soils do not have potent to cause Mn toxicity on rice plant. Keywords: Mn toxicity, SRI, paddy field

3 RINGKASAN DINA ALVA PRASTIWI. Hubungan antara Potensial Redoks (E h ) dengan Perilaku Mn dan Fe pada Tanah Sawah dan Kaitannya dengan Potensi Keracunan Mn pada Tanaman Padi. Di bawah bimbingan Darmawan dan Basuki Sumawinata. Penanaman padi metode SRI memberikan hasil yang jauh lebih tinggi daripada cara konvensional, namun perkembangan aplikasinya tidak menggembirakan. Di beberapa daerah produksi padi SRI relatif sama dengan konvensional. Hal ini terlihat pada padi yang ditanam di awal musim hujan dengan pemberian bahan organik yang tinggi dimana tanaman menunjukkan gejala daun tanaman berwarna kuning kemerahan. Gejala tersebut merupakan indikator khas keracunan mangan pada tanaman padi. Penambahan bahan organik dalam dosis tinggi menurunkan nilai E h tanah dan meningkatkan kelarutan Fe dan Mn. Namun, kelarutan Fe dan Mn tidak selalu berkorelasi langsung dengan nilai E h dan kadar Fe 2 O 3 dan MnO 2 tanah. Ada tanah yang memiliki kadar Fe 2 O 3 dan MnO 2 yang diduga rendah tetapi muncul gejala keracunan Mn pada tanaman, sehingga perlu dipelajari hubungan antara potensial redoks dengan perilaku Mn dan Fe pada beberapa tanah sawah yang diperkaya bahan organik sebagai upaya mencari tolok ukur potensi keracunan Mn pada tanaman padi. Bahan tanah untuk penelitian ini diambil dari daerah Cihideung (Bogor), Bobojong (Cianjur), Margakaya (Karawang), dan Kaserangan (Serang). Masingmasing tanah ditambahkan bahan organik dengan berbagai perbandingan dan digenangi selama beberapa hari. Selama penggenangan dilakukan pengukuran E h dan ph. Kadar Fe dan Mn dalam tanah kering ditetapkan dengan pengekstrak asam sitrat 2%, DTPA 0,005 M, HCl 0,1 N, dan DCB. Setelah penggenangan, ditetapkan kadar Fe dan Mn dalam tanah dengan pengekstrak DTPA 0,005 M dan HCl 0,1 N. Selain Fe dan Mn dalam tanah ditetapkan juga Fe dan Mn dalam larutan tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penurunan E h lebih cepat terjadi pada tanah dengan pe+ph tinggi dan kadar Fe 2 O 3 rendah. Tanah sawah di Cihideug (Bogor) yang ditambahkan bahan organik seperti pada aplikasi SRI berpotensi menyebabkan keracunan mangan pada tanaman padi karena memiliki kadar Mn tinggi dan rasio Fe/Mn rendah. Sementara kadar Fe dan Mn pada tanah Margakaya (Karawang) dan Kaserangan (Serang) relatif rendah sehingga kedua tanah tersebut tidak berpotensi menyebabkan keracunan Mn pada tanaman padi. Kata kunci : keracunan Mn, SRI, tanah sawah

4 HUBUNGAN ANTARA POTENSIAL REDOKS (E h ) DENGAN PERILAKU Mn DAN Fe PADA TANAH SAWAH DAN KAITANNYA DENGAN POTENSI KERACUNAN Mn PADA TANAMAN PADI SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor OLEH DINA ALVA PRASTIWI DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

5 LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi Nama Mahasiswa Nomor Pokok : Hubungan antara Potensial Redoks (E h ) dengan Perilaku Mn Dan Fe pada Tanah Sawah dan Kaitannya dengan Potensi Keracunan Mn pada Tanaman Padi : Dina Alva Prastiwi : A Menyetujui, Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II, Dr. Ir. Darmawan M.Sc Dr. Ir. Basuki Sumawinata M.Agr NIP NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Pertanian IPB Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr NIP Tanggal Lulus :

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Majalengka pada tanggal 25 Februari 1986, dari Ayahanda Adi Santoso dan Ibunda Nina Wiyantina, sebagai anak pertama dari tiga bersaudara. Dua adik penulis ialah Ramadhani Dwi Santoso dan Dini Ratu Fitria. Pada tahun 1991 penulis memulai pendidikan di SDN Panaragan 2 Bogor dan lulus pada tahun Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan ke SLTP Negeri 6 Bogor dan lulus pada tahun Kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor (SMAKBo) dan lulus pada tahun Pada bulan Agustus 2004, penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Insitut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Selama kuliah di IPB, penulis mendapat kesempatan menjadi asisten praktikum mata kuliah Survei Tanah dan Evaluasi Lahan tahun ajaran Penulis juga bergabung dalam beberapa kepanitiaan yang diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) dan BEM Fakultas Pertanian.

7 KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Alhamdulillahirobbil alamin, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Sholawat serta salam semoga dicurahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarganya, para sahabatnya dan pengikut-pengikutnya sampai akhir zaman. Skripsi ini mengambil judul Hubungan antara Potensial Redoks (E h ) dengan Perilaku Mn dan Fe pada Tanah Sawah dan Kaitannya dengan Potensi Keracunan Mn pada Tanaman Padi. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Dr. Ir. Darmawan M.Sc selaku dosen pembimbing akademik dan pembimbing skripsi serta Bapak Dr. Ir. Basuki Sumawinata M.Agr selaku pembimbing skripsi atas segala bimbingan, saran, motivasi, dan bantuannya selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Dr. Rahayu Widyastuti, MSc. selaku dosen penguji atas saran dan masukannya. 2. Keluarga yang selalu mendukung penulis, terutama mama dan papa atas segala doa, kasih sayang, pengorbanan, bimbingan, kepercayaan, kesabaran, serta perjuangan yang tulus dan tiada hentinya, sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan hingga ke jenjang S1. 3. Seluruh staf dan dosen pengajar Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan.

8 4. Ibu Oktori K. Zaini dan Ibu Yani Maryani atas bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian. 5. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Pengembangan Sumberdaya Fisik Lahan atas segala dukungan, bantuan, dan canda tawa selama ini. 6. Soilers lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Akhir kata penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Wassalamualaikum Wr. Wb. Bogor, Januari 2009 Dina Alva Prastiwi

9 DAFTAR ISI Teks Hlm KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... v DAFTAR GAMBAR... vi I. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA Penanaman Padi dengan Metode SRI Karakteristik Tanah Sawah Secara Umum Potensial Redoks Tanah Besi di Dalam Tanah Mangan di Dalam Tanah III. METODOLOGI Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat yang Digunakan Pelaksanaan Penelitian IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Fe dan Mn dalam Tanah Kering Nilai E h dan pe+ph Tanah pada Berbagai Kondisi Reduksi Ketersediaan Fe dan Mn pada Berbagai Kondisi Reduksi... 25

10 V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 35